Налагодження клієнтської частини комунікаційної мережі Internet
З м і с т
Вступ
1.Загальні положення. Мережеві технології Internet
1.1 Мережеві інтерфейси
1.2Адреси IP
1.3Зіставлення мережевих адрес
2.Настроювання інтерфейсів
2.1Настроювання інтерфейсів в ОС UNIX
2.2 Використання утиліти ifconfig
2.3Використання утиліти arp
2.4Утиліти ОС Windows
Література
Вступ
Тема реферату «Налагодження клієнтської частини комунікаційної мережі Internet» з дисципліни «Основи побудови та функціонування Internet».
Метою роботи є ознайомлення зі структурою мережевих настройок в операційній системі та засобами для їхньої перевірки й установки.
Передача даних стала фундаментальною частиною процесу здійснення обчислень і завдань керування. Мережі, розкидані по усім світі, збирають дані про такі різні предмети, як атмосферні умови, виробництво продуктів і повітряні перевезення. Розвиток глобальних інформаційних технологій привело до появи цілих нових галузей - електронні видання й бібліотеки, дистанційне утворення й віртуальні лабораторії й, у першу чергу, до створення інтернаціонального інформаційного середовища за назвою Internet.
Мережу Internet (Інтернет) можна описати як величезну цифрову магістраль - систему яка поєднує мільйони комп'ютерів, підключених до тисяч мереж по усім світі. Лежачий в основі мережі протокол TCP/IP (TransmissionControlProtocol/ InternetworkProtocol - протокол керування передачею/ меж мережевий протокол), розроблений з тією метою, щоб комп'ютери всіх видів могли спільно використовувати мережеві засоби й безпосередньо взаємодіяти один з одним як одна ефективно інтегрована комп'ютерна мережа.
Internet - це загальнодоступна мережа, відкрита для будь-якого користувача, що має модем і програмне забезпечення для роботи із протоколом TCP/IP. Підключення до Internet через постійне мережеве з'єднання або телефонну лінію надається провайдером послуг Internet. Оскільки усе більше людей звертаються до неї для комунікації один з одним й одержання інформації, компанії відкривають багато можливостей для свого бізнесу. У зв'язку із цим, великою популярністю стали користуватися фахівці, що мають відповідні знання про засоби й технології, використовувані у глобальній мережі.
1.1
Мережеві інтерфейси
Для використання усієї розмаїтості устаткування, застосовуваного при передачі даних через мережу, технологія TCP/IP передбачає cтaндapтний інтерфейс, через який відбувається доступ до апaратнoго забезпечення. Цей інтepфeйc пропонує обмежений набір операцій, однаковий для всіх типів устаткування. Більша частина цих операцій пов'язана з відправленням і прийомом пакетів даних.
Для кожного периферійного пристрою необхідно забезпечити свою реалізацію цього інтерфейсу в рамках ядра операційної системи. Наприклад, в операційній системі Linux інтерфейси зв'язку із пристроями Ethernet називаються eth0 й eth1, а інтерфейси для зв'язку по протоколу SLIP називаються sl0, sl1 і т.д. Імена інтерфейсів використовуються тільки при конфігурації й настроюванні системи, щоб якось позначити фізичні пристрої, підключені до комп'ютера.
Інтерфейс зв'язку через мережу TCP/IP можна використати тільки у випадку, якщо йому привласнена ідентифікуюча його адреса IP. Ця адреса, взагалі ж, ніяк не пов'язана з ім'ям інтерфейсу, що згадувалося вище. Якщо порівнювати інтерфейс із дверима, то адресу можна зрівняти з іменною табличкою на двері.
1.2
Адреси IP
IP-адреси є 32-бітними числами. Кожному комп'ютеру в рамках мережевого середовища повинна відповідати унікальна адреса. Якщо ви підтримуєте роботу локальної мережі, що не має зв'язку з іншими мережами, IP-адреси можна призначити виходячи із власних розумінь. Однак, у рамках глобальної мережі Інтернет, IP-адреси розподіляються спеціальною організацією NetworkInformationCenter (NIC).
Для спрощення сприйняття IP-адреси розділяють на чотири частини по вісім біт. Ці частини називають октетами (octet). Наприклад, адресі quark.physics.groucho.edu відповідає IP-адреса 954С0С0416, що записується як 149.76.12.4. Цей формат часто називають десятичною крапковою нотацією (dotted quad notation).
IP-адресу, представлену в такому виді, можна розділити на дві частини, одна з яких є номером мережі (розташовується в старших октетах), а інша - номером вузла в мережі (розташовується в молодших октетах). Залежно від розміру мережі ці частини можуть складатися з різної кількості біт. Коли ви звертаєтеся в NIC для одержання IP-адреси для ваших комп'ютерів, ви одержуєте не просто потрібну кількість вільних адрес по одному на кожен комп'ютер. Звичайно вам надають саме номер мережі й дозволяють використати будь-які вільні адреси в рамках наданого діапазону.
Залежно від розміру мережі частина адреси, що визначає номер вузла, може містити більшу або меншу кількість біт. Для задоволення різних потреб всі IP-мережі діляться на кілька класів. У рамках кожного класу під номер вузла виділяється різна кількість біт.
Клас А. До нього відносяться мережі з номерами від 1.0.0.0 до 127.0.0.0. Номер мережі міститься в першому октеті. При цьому номер мережевого вузла складається з 24 біт. Таким чином, у рамках мережі класу А може працювати одночасно до 1,6 мільйона вузлів.
Клас Б. До нього відносяться мережі з номерами від 128.0.0.0 до 191.255.0.0, при цьому номер мережі займає перші два октети. У цьому класі може бути визначено 16 320 мереж, кожна з яких може містити до 65024 комп'ютерів.
Клас С. До нього відносяться мережі з номерами від 192.0.0.0 до 223.255.255.0. Номер мережі міститься в перших трьох октетах. У цьому класі може бути визначено близько 2 мільйонів мереж, кожна з яких може містити до 254 комп'ютерів.
Класи D, Е и F. До цього класу відносяться адреси в діапазоні від 224.0.0.0 до 254.0.0.0. Ці адреси або експериментальні, або зарезервовані для подальшого використання і не призначені для реальної адресації мереж.
Номери мережевих вузлів, що цілком складаються з октетів 00 або 256, зарезервовані для спеціального використання. Адреса, де номер вузла має нульове значення, позначає цілком всю мережу, а адреса, де номер вузла складається з одних одиниць, позначає адресу широкомовної передачі даних (broadcast address). При пересиланні даних по такій адресі повідомлення буде прийнято всіма комп'ютерами мережі. Наприклад, адреса 149.76.255.255 не є адресою якого-небудь конкретного комп'ютера, а позначає всі комп'ютери в рамках мережі 149.76.0.0.
Крім перерахованих вище, існують також ще дві зарезервованих IP-адреси. Це адреси 0.0.0.0 й 127.0.0.0.
Перший називають маршрутом за умовчуванням (default route), другий - адресою інтерфейсу локальної передачі даних (Loop-back address).
Мережа з номером 127.0.0.0 зарезервована для передачі повідомлень, локальних для мережевого вузла. Звичайно адреса 127.0.0.1 відповідає спеціальному інтерфейсу, що називають інтерфейсом локальної передачі даних (Loop-back interface). Любий пакет IP, переданий через цей інтерфейс, буде повернуто назад мережевому рівню ядра, так само, якби він був прийнятий з мережевого каналу зв'язку. Це дозволяє розробляти й тестувати мережеве програмне забезпечення без використання реальних мережевих з'єднань.
1.3Зіставлення мережевих адрес
Протокол Ethernet ідентифікує мережеві вузли за допомогою адреси, що складається із шести октетів, і це число не має нічого загального з IP-адресою. Яким же чином встановлюється відповідність між IP-адресами й Ethernet?
Для рішення цієї проблеми застосовується протокол зіставлення адреси (Address Resolution Protocol ARP). Насправді ARP використовується не тільки в мережах Ethernet. Його часто застосовують у мережах, заснованих на інших технологіях.
Коли ARP намагається визначити адрес Ethernet, що відповідає даній IP-адресі, він використовує так названу широкомовну передачу повідомлень (broadcasting). При цьому пакети розсилаються по всій мережі Ethernet й адресуються абсолютно всім комп'ютерам, підключеним до цієї мережі. Широкомовний пакет, що посилає ARP, містить запит на одержання Ethernet-адреси, що відповідає деякій IP-адресі. Кожен вузол, що прийняв цей пакет, порівнює його зі своєю власною IP-адресою. Якщо вони збігаються, він відповідає вузлу, що послав запит, і повідомляє йому своя адреса Ethernet.
Отримана адреса зберігається в кэш ARP, щоб не робити пошук по всій мережі щораз, коли потрібно переслати пакет даних до зазначеної IP-адреси. Однак було б неправильно довгий час залишати цю інформацію незмінною. Наприклад, мережева карта Ethernet може бути замінена у зв'язку з несправністю, отже, адреса Ethernet мережевого вузла зміниться. Тому, щоб ініціювати новий запит для даної IP-адреси, записи в кэші ARP періодично видаляють.
Іноді виникає необхідність визначити IP-адресу по відомій адресі Ethernet. Наприклад, це відбувається, коли комп'ютер, не устаткований жорстким диском, збирається зробити початкове завантаження із центрального сервера. Такий комп'ютер позбавлений якої-небудь інформації. Він знає тільки Ethernet-адресу своєї мережевої карти. Тому, він формує широкомовний запит, звернений до серверів мережі, із проханням повідомити йому його IP-адресу. Для цього існує ще один протокол, названий протоколом зворотного зіставлення адреси (ReverseAddressResolutionProtocol, RARP).
2.Настроювання інтерфейсів
2.1
Настроювання інтерфейсів в ОС UNIX
Після установки апаратного забезпечення необхідно повідомити про встановлене устаткування ядру операційної системи. Щоб настроїти мережеві інтерфейси й ініціювати таблицю маршрутизації, в ОС Unix призначені дві команди. Це ifconfig (if позначає interface) і route. Завдання настройок інтерфейсу й таблиці маршрутизації звичайно виконуються в процесі початкового завантаження системи за допомогою сценарію rc.ineti.
Команда ifconfig використовується для того, щоб зробити інтерфейс доступним для мережевого рівня ядра операційної системи. При цьому інтерфейс одержує IP-адресу й активізується відповідно до деяких інших параметрів. Після того як активізація інтерфейсу завершиться, ядро операційної системи одержує можливість посилати й приймати через нього пакети IP.
Команда route дозволяє додавати або видаляти маршрути в таблиці маршрутів, використовуваної ядром операційної системи. Ця команда віддається в такий спосіб:
route [add|del] target
Використовуючи аргументи add або del можна додавати або видаляти маршрут до target.
2.2
Використання утиліти ifconfig
Найпростіше активізувати мережевий інтерфейс за допомогою команди:
ifconfig interface ip-address
При цьому, інтерфейсу interface призначається адреса ip-address, після чого інтерфейс активізується. Інші параметри вважаються рівними значенням за умовчуванням. Наприклад, маска підмережі визначається відповідно до класу використовуваної мережі IP. Для мереж класу В маска підмережі за умовчуванням дорівнює 255.255.0.0.
Команда ifconfig має більшу кількість різноманітних параметрів. Ця команда має наступний синтаксис:
ifconfig interface [[-net|-host] address [parameters]]
interface позначає ім'я інтерфейсу, address — це IP-адреса, призначена інтерфейсу. Це може бути або адреса, представлена в крапковій нотації із чотирма октетами, або ім'я, яке можна знайти в одному з файлів — /etc/hosts або /etc/networks. Ключі -net й -host явно вказують на те, чи це є адреса мережі або мережевого вузла відповідно.
Якщо команді ifconfig як параметр передати тільки ім'я інтерфейсу, вона просто відобразить поточну конфігурацію цього інтерфейсу. Якщо ifconfig буде запущена зовсім без параметрів, вона відобразить всі доступні на даний момент інтерфейси. При додаванні ключа -а будуть також відображені не активізовані інтерфейси. Наприклад, щоб переглянути інформацію про інтерфейс eth0, можна використати наступну команду:
# ifconfig eth0
Далі наведено список ключів команди ifconfig з відповідними іменами. Якщо яке-небудь із зазначених ключових слів просто включає деяке настроювання, то її можна виключити, указавши перед ключовим словом символ «мінус».
- Up - інтерфейс стає доступним для мережевого рівня ядра операційної системи. Цей ключ можна не вказувати, якщо в командному рядку присутнє поле address, що містить адресу інтерфейсу.
- Down - інтерфейс стає недоступним для мережевого рівня ядра. При цьому будь-яка передача даних через інтерфейс неможлива.
- Netmask mask - інтерфейсу присвоюється маска підмережі mask. Маска може бути зазначена як 32-бітне шістнадцятьоричне число, що починається із символів 0х, або як число в крапковій нотації.
- Pointopoint address – цей ключ використовується для настроювання IP-каналів зв'язку типу «точка-крапка», тобто таких, які з'єднують тільки два мережевих вузла.
- Broadcast address - звичайно широкомовна адреса виходить із адреси мережі установкою всіх бітів номера мережевого вузла в одиницю, однак у деяких мережах іноді використовується інша адреса. За допомогою цього ключу можна встановити будь-яку іншу широкомовну адресу.
- Metric number - за допомогою цього параметра в таблиці маршрутизації можна встановити значення метрики в запису, що відповідає даному інтерфейсу.
- Mtu bytes - цей параметр визначає величину максимальної одиниці передачі (MaximumTransmissionUnit, MTU). Це максимальна кількість октетів, що здатний підтримувати інтерфейс за одну операцію. Для мережі Ethernet це значення за умовчуванням становить 1500, а для інтерфейсів SLIP - 296.
- Arp - цей ключ використовується в широкомовних мережах на зразок Ethernet і пакетного радіо. Він дозволяє використання протоколу зіставлення адреси (AddressResolutionProtocol, ARP) для визначення фізичних адрес вузлів, що входять до складу мережі.
- -arp - забороняє використання ARP для цього інтерфейсу.
- Promise - включає режим прийому всіх пакетів (promiscuousmode).
- -promise - відключення режиму прийому всіх пакетів.
- Allmulti - передача даних на групу адрес.
- -allmulti - відключає режим передачі даних на кілька адрес.
internet інтерфейс зв'язок утиліта
2.3
Використання утиліти arp
Іноді виникає необхідність перевірити використані ядром таблиці ARP, наприклад, якщо є підозра, що адреса дублюється, що у Інтернеті є причиною зненацька виникаючої помилки. Для подібних цілей створена програма arp. Далі наведені можливі аргументи командного рядка цієї програми:
arp [-v] [-t hwtype] -a [hostname]
arp C-v] [-t.hwtype] -s hostname hwaddr
arp [-v] -d hostname [hostname...]
Всі аргументи hostname можуть бути або символьними іменами вузлів, або IP-адресами в крапковій нотації.
У першому з варіантів команди на екран виводиться запис ARP, що відповідає IP-адресі зазначеного мережевого вузла, або всім вузлам, якщо параметр hostname відсутній.
Використовуючи ключ -t, можна вивести на екран інформацію тільки про певний тип устаткування. При цьому можна використати ключові слова ether, ах25 або pronet, які позначають 10 Мбіт/с Ethernet, AMPR AX.25 й IEEE 802.5 token ring відповідно.
Ключ -s використовується для того, щоб додати в таблиці ARP адреса Ethernet мережевого вузла hostname. Інформація, уведена таким чином, не може бути змінена в ході роботи драйвера ARP. Аргумент hwaddr позначає апаратну адресу. За умовчуванням мається на увазі, що це адреса Ethernet, представлений у вигляді шести шістнадцятьоричних байтів, розділених символами двокрапки. Адреси інших типів апаратного забезпечення можна задати за допомогою ключа –t.
2.4
Утиліти ОС Windows
На відміну від ОС Unix, в операційній системі Windows початкове настроювання мережевих засобів здійснюється відразу ж при установці апаратних засобів, якщо такі підтримують режим plug-and-play. Надалі, ці настроювання можуть бути змінені в режимі конфігурування властивостей мережі.
Поточні настроювання для встановленого інтерфейсу можуть бути оперативно визначені за допомогою утиліти ipconfig, що виконується в командному режимі. Докладно ознайомитися з можливостями даної утиліти можна ввівши команду ipconfig ?, або скориставшись довідковою системою Windows.
Для перевірки відповідності адрес як і в ОС Unix, використовується утиліта arp.
У тому випадку, якщо всі настроювання виконано, і необхідно визначити є чи з'єднання з певним вузлом, треба використати утиліту ping або tracert.
Література
1. В.Г. Олифер, Н.А. Олифер Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы/ Из-во «Питер»,- СПб., 2010.- 672 с.:ил.
2. UNIX. Библия системного администратора.: пер. с англ./ «Диалектика»,- М., 2009.- 528 с.
3. О. Кирх Linux для профессионалов. Руководство администратора сети/ СПб.: «Питер»,- 2010.- 368с.:ил.
|
